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111 4.2實驗：探究加速度與力、質量關系 一、選擇題 1． 某同學做探究加速度與力、質量的關系的實驗，在平衡摩擦力時把木板的一端墊得過高，所得的a—F圖象為圖4—16中的（ ） a O F (c) 圖4—16 a O F (d) a O F (a) a O F (b) A. (a)圖 B. (b)圖 C. (c)圖 D. (d)圖 2．下列關于力和運動關系的幾種說法，正確的是　　　　　　　　　　（　?。? A． 物體所受合外力的方向，就是物體運動的方向 B． 物體所受合外力不為零時，其速度不能為零 C． 物體所受合外力不為零時，則其加速度一定不為零 D． 合外力變小時，物體一定做減速運動 3．關于物體的速度和其受力的關系，下列說法中正確的是 （　?。? A.速度變化越大,物體受力就越大 B.速度變化越快,物體受力就越大 C.物體受力不斷減小,速度也不斷減小 D.物體受力方向不變,速度方向也不變 4．質量為ｍ1的物體，在恒力的作用F的作用下，產(chǎn)生的加速度為ａ1；質量為ｍ2的物體，在恒力的作用F的作用下，產(chǎn)生的加速度為ａ2；若將該恒力F作用在質量為（ｍ1＋ｍ2）的物體上，產(chǎn)生的加速度為　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　?。? 　A.ａ1＋ａ2　　　　B．(ａ1＋ａ2)/2　　C. 　　　D.ａ1ａ2／（ａ1＋ａ2） 5．如圖4－3所示，物體在水平的拉力F的作用下沿水平地面做勻速直線運動，速度為ｖ．現(xiàn)讓拉力F逐漸減小，則物體的加速度和速度的變化情況應是?。ā　。? F 圖4－3 A.加速度逐漸變小，速度逐漸變大 B．加速度和速度都在逐漸變小 C．加速度和速度都在逐漸變大　 D．加速度逐漸變大，速度逐漸變小 6.假設灑水車的牽引力不變且所受阻力與車重成正比，未灑水時，做勻速行駛，灑水時它的運動將是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　?。? A.做初速度不為零的勻加速直線運動 B.做變加速運動 C.做勻減速運動 D.繼續(xù)保持勻速直線運動 α F 圖4－4 7．用力F1單獨作用于某一物體上可產(chǎn)生加速度為3 m/s2，力F2單獨作用于這一物體上可產(chǎn)生的加速度為1 m/s2．若F1、F2同時作用于該物體上，可能產(chǎn)生的加速度為　 （　?。? A.1m/s2 B.2 m/s2 C. 3 m/s2 D. 4 m/s2 8.質量為m的物體放在A處的地平面上用豎直向上的力F拉物體，物體的加速度a與拉力F的關系圖線如圖中A線所示.質量為的另一物體在B地做類似實驗,得a-F的關系如圖中B線所示,A.B兩線的延長線交Oa軸交于同一點，設兩地的重力加速度分別為和，由圖可知 A.＞，＜ B.＜，= C.=，＜ D.＞，= 二、填空題 9．再做“探究加速度與力、質量的關系”的實驗時，計算出個紙帶的加速度后，將加速度與力、質量的有關數(shù)值記入表中，如圖， ａ（ｍ／ｓ２） １．９８ ４．０６ ５．９５ ８．１２ Ｆ（Ｎ） １．００ ２．００ ３．００ ４．００ ａ（ｍ／ｓ２） ２．４０ ２．６６ ３．２３ ３．９８ １／Ｍ（ｋｇ－１） ０．５０ ０．６７ ０．８０ １．００ （1）根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)，分別劃出a—F圖像和a—1/M圖像。 （2） 像可以判定：當M一定時，a與F的關系是 ； 當F一定時，a與M的關系是 。 （3）由a-F圖像可知M= 。 （4）由a-1/M圖像可知 F= ． 10．一打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下，如圖(1)所示，圖(2)是打出的紙帶的一段。 圖(1) 圖(2) （1）已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，利用圖(2)給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a＝___________。 （2）為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測量的物理量有_______________ ________________________________________。 11．在探究牛頓第二定律的實驗中回答下列各問。 （1）本實驗中探究的方法： ①________________________________________。 ②_______________________________________。 （2）在驗證實驗中實驗儀器有：砂桶和砂子，小車和砝碼，帶滑輪的長木板，打點計時器和紙帶復寫紙片，除了以上儀器外，還需要的儀器有____________。 A．秒表 B．彈簧測力計 C．毫米刻度尺 D．天平 E．低壓直流電源 F．低壓變流電源 三、論述計算題 12．實驗裝置如圖所示：一木塊放在水平長木板上，左側栓有一細軟線，跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連。木塊右側與打點計時器的紙帶相連。在重物牽引下，木塊在木板上向左運動，重物落地后，木塊繼續(xù)向左做勻減速運動，右圖給出了重物落地后，打點計時器在紙帶上打出的一些點，在每相鄰的兩點中間都有四個點未畫出．用米尺量出1、2、3、4、5、6、7點到0點的距離分別是（單位：cm）8.78、16.45、23.02、28.50、32.88、36.14、38.29．試根據(jù)這些數(shù)據(jù)，求木塊與木板間的摩擦因數(shù)μ。要求寫出主要的運算過程。結果保留2位有效數(shù)字。（打點計時器所用交流電頻率為50Hz，不計紙帶與木塊間的拉力。取重力加速度g=10m/s2） 打點計時器 紙帶 0 1 2 3 4 5 6 7 紙帶運動方向 13．某同學用如圖所示的裝置探究物體的加速度與作用力的關系時，他把砝碼和砝碼的總重量作為小車的拉力，并依次測出了小車的加速度。 然后畫出了如圖所示的圖像，該圖像雖是一條直線，但不通過坐標原點。請你分析一下原因，應如何改進實驗才能使實驗得出的結果通過坐標原點？ a 0 F 打點計時器 紙帶 參考答案 1．C　2．BD，3．B，4．BC，5．C，6．B，7．BC，8．D 9．.（1）圖略 (2)圖像可以看出，加速度與力成正比，與質量的倒數(shù)成反比。 （3）在圖像上取一點求得斜率就得到物體的質量為0.35kg, （4）在圖像上取一點求得斜率就得到作用力為4.02N． 10． 11．（1）a＝4.00m/s2。（2）小車質量m；斜面上沿下滑方向任意兩點間的距離l及這兩點的高度差h。 11．11．（1）探究加速度與力、質量的關系的原理是利用控制變量法，則有：①當作用力不變時，加速度與質量的倒數(shù)成正比；②當物體的質量不變時，加速度與作用力成正比。 （2） 到的儀器還有C D F． 12．12. 13．7．由圖可知，當拉力從０增到Ｆ０的過程中，物體的加速度為零，說明小車處于靜止狀態(tài)，因此必然存在一個力與拉力大小相等方向相反，這個里一定是小車受到的摩擦力。可以是木板的一端抬高，使小車在木板上做勻速運動，這樣就可以消除摩擦力對實驗圖像的 影響。 111